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• Jorge Baleani

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Fundaciones

Fundaciones superficiales Mecánica de Suelos (64.08)

Fundaciones

Resumen

2

• Clasificación de fundaciones • Estados límites (Eurocódigo 7) • Capacidad de carga

Clasificación fundaciones

Fundaciones

A) Superficial ó Directa

B) Semiprofunda

C) Profunda ó Indirecta

D/B < 5

D/B < 5 a D/B 10

Fundaciones

Fundaciones superficiales y profundas

4

Fundaciones

Fundaciones superficiales

5

Las fundaciones superficiales sólo transmiten carga al terreno por su plano inferior

Fundaciones superficiales

Fundaciones

Acciones sobre una zapata

6

Fundaciones

Resumen

7

• Clasificación de fundaciones • Estados límites (Eurocódigo 7) • Capacidad de carga

Estados límites de diseño (Eurocódigo 7)

Fundaciones

Las cimentaciones superficiales deben diseñarse para los siguientes estados límites:

8

1. 2. 3 3. 4. 5 5. 6. 7. 8.

Pérdida de estabilidad general Falla por capacidad portante F ll por d Falla deslizamiento li i t Falla combinada en el terreno y en la estructura Falla estructural debido a movimientos de la cimentación Asientos excesivos Levantamientos excesivos Vibraciones inaceptables

Estados límites (Eurocódigo 7) 2. Falla por capacidad portante Fundaciones

La cimentación soportará las cargas con un adecuado margen de seguridad frente al fallo de capacidad portante t t

9

a a.

Método analítico (formulas)

b.

Método empírico (ensayos in situ)

Fundaciones

Capacidad de carga

10

Capacidad de carga

Fundaciones

Suelo cohesivo ( condición no drenada)

qult = ( 2 + π ) su + σ zD 11

Capacidad de carga

Fundaciones

Formula de Terzaghi (zapata continua)

1 qult = cN c [φ ] + qN q [φ ] + Bγ Nγ [φ ] 2 Tres términos que suman el aporte de: - la cohesión y fricción de un material sin peso ni sobrecarga - la fricción de un suelo sin peso que B lleva una sobrecarga en superficie - la l fricción f i ió d de un suelo l con peso y sin sobrecarga q= γ Df a

d b 12

c

Fundaciones

Capacidad de carga

1

3 2

13

Fundaciones

Capacidad de carga

14

Capacidad de carga 40 Nγ

Nc

30 φ (degrees)

Fundaciones

Nq

20

10

0

60

50

40

30 Nq and Nc

20

10

0

20

40 Nγ

BEARING CAPACITY FACTORS [After Terzaghi and Peck (1948)] 15

60

80

Capacidad de carga

Fundaciones

Factores de forma Circular

Rectangular

16

Capacidad de carga

Fundaciones

Ejercicio 1 - capacidad carga (Terzaghi) D=1m B=2m γ = 20 kN/m3 kN/ 3 φ = 35° c = 0 kN/m2 Idem para: p γ = 20 kN/m3 φ = 0° c = 50 kN/m2 17

Capacidad de carga

Fundaciones

Meyerhof

18

Capacidad de carga

Fundaciones

Terzaghi y Meyerhof

19

Capacidad de carga

Fundaciones

Formula general de Brinch-Hansen

20

qd = c N c sc d c ic + q N q sq d q iq + 0.5 γ B´ N γ sγ d γ iγ Factor de forma s (shape, f (B/L)) Factor de profundidad d (depth, f (D/B)) Factor de inclinación i (inclination , f (H/V))

Capacidad de carga

Fundaciones

Formula general de Brinch-Hansen

21

Capacidad de carga

Fundaciones

Factor de forma

22

Capacidad de carga

Fundaciones

Factor de profundidad

23

Capacidad de carga

Fundaciones

Factor de inclinación

24

Capacidad de carga

Fundaciones

Cargas excéntricas e inclinadas

25

Capacidad de carga

Fundaciones

Cargas excéntricas e inclinadas

26

Capacidad de carga

Fundaciones

Zapata equivalente

27

28

Fundaciones

Capacidad de carga

Fundaciones

Formula general de Brinch-Hansen

29

qd = c N c sc d c ic + q N q sq d q iq + 0.5 γ B´ N γ sγ d γ iγ

Capacidad de carga

Fundaciones

Ejercicio 2 - capacidad carga (Brinch-Hansen) D=1m B=2m γ = 20 kN/m3 kN/ 3 φ = 35° c = 0 kN/m2 Idem para: p γ = 20 kN/m3 φ = 0° c = 50 kN/m2 30

Capacidad de carga

Fundaciones

Inclinación de la zapata y del terreno

31

Capacidad de carga

Fundaciones

Formula extendida de Brinch-Hansen

qd =

c N c sc d c ic g c bc + q N q sq d q iq g q bq +

0.5 γ B´ N γ sγ d γ iγ g γ bγ

32

Capacidad de carga

Fundaciones

Terzaghi y Meyerhof

33

Capacidad de carga

Fundaciones

Brinch-Hansen y Vesic

34

Fundaciones

Capacidad de carga

35

Capacidad de carga

Fundaciones

modos de falla (Vesic 1973)

36

Capacidad de carga

Fundaciones

• Corte general (d (densa) )

• Corte local (med. densa)

• Corte por Punzonamiento (suelta) 37

Capacidad de carga

Fundaciones

Distribución de tensiones bajo zapata Carga uniforme – zapata flexible

Cohesivo 38

Granular

Capacidad de carga

Fundaciones

Distribución de tensiones bajo zapata Carga centrada – zapata rígida

Cohesivo 39

Granular

Capacidad de carga

Fundaciones

IDEALIZACION -Distribución de tensiones bajo zapata FLEXIBLE y RIGIDA

C h i yG Cohesivo Granular l 40

Fundaciones

Resumen

41

• Definición de fundaciones superficiales y profundas • Capacidad C id d d de carga • Coeficiente de seguridad

Fundaciones

Factor de seguridad de fundaciones superficiales

42

Padm = Qu Fa

Fundaciones

Fundaciones superficiales

43

Fundaciones

Resumen

44

• Definición de fundaciones superficiales y profundas • Capacidad C id d d de carga • Factor de seguridad • Asentamientos de fundaciones superficiales y profundas

Fundaciones

Métodos para el cálculo de asentamiento de bases

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